路由表分析與可視化

CERNETBGP

路由表分析與可視化答辯人：邱劍導師：李星2001年6月28日基本術語

自治系統(tǒng)(AS,AutonomousSystem)具有自己獨立的選路策略在同一技術管理部門下的一個網(wǎng)絡管理區(qū)域每個AS都具有一個由InterNIC全球統(tǒng)一分配的AS號碼BGP協(xié)議

自治系統(tǒng)間路由協(xié)議路徑向量協(xié)議

網(wǎng)絡地址邏輯地址/有效前綴長度問題背景

問題源起

任務:以CERNET為觀察點，通過分析BGP路由表，觀察和CERNET（直接或間接）相連的自治系統(tǒng)之間的拓撲和路由運行情況意義開展條件

方法

使用BGP路由表進行觀察

搭建數(shù)據(jù)獲取平臺獲取路由表（采樣間隔一小時）

從路由表獲取信息

工作成果靜態(tài)分析與可視化

三維AS互連拓撲

出度分布AS路徑長度分布AS距離分布地址前綴長度分布IPv4地址分布動態(tài)分析與可視化

AS數(shù)量統(tǒng)計

路由數(shù)量統(tǒng)計

最大AS路徑長度

平均地址前綴長度

結論IPv6在迅速發(fā)展之中

相對于IPv4地址，IPv6地址在路由方面表現(xiàn)較好的性能

全球IPv6網(wǎng)絡相對混亂,中國IPv4網(wǎng)絡結構相對緊湊

下一步工作對存在現(xiàn)象的進一步分析對全球IPv4進行觀測建立CERNET的RADB進行結合帶寬流量的測量致謝感謝李星老師的啟發(fā)、指導和幫助感謝陳茂科學長和田瑞雄學長的指導、啟發(fā)和幫助感謝伍海桑學長的幫助和支持感謝網(wǎng)絡中心同學以及其他幫助過我的人感謝……結束

Thankyou!問題起源Internet的迅速發(fā)展要求對其進行觀測和測量

Internet路由反映了Internet的特征

Internet的端對端的連接可以概括為各個自治系統(tǒng)之間的連接

開展條件實驗條件

CERNET網(wǎng)絡中心負責中國教育科研網(wǎng)的運行和維護工作

CERNET是中國的IPv6網(wǎng)絡實驗網(wǎng)，是全球IPv6實驗床的一部分前人經(jīng)驗

CAIDA(CooperativeAssociationofInternetDataAnalysis)MOAT（MeasurementandOperationAnalysisTeam）ofNLANRGeoffHuston基于AS1221的全球IPv4BGP路由可視化分析

UniversityofOregonRouteViewsProjectBGP路由表下面是一個BGP路由表：BGPtableversionis0,localrouterIDis202.38.99.66Statuscodes:ssuppressed,ddamped,hhistory,*valid,>best,i–internalOrigincodes:i-IGP,e-EGP,?–incompleteNetworkNextHopMetricLocPrfWeightPath*>47.153.128.0/18202.38.123.2540478941344808i*>61.128.0.0/15202.38.123.254047894134i*>61.128.0.0/17202.38.123.254047894134i可以提取的信息：可達網(wǎng)絡地址AS及其互連關系三維AS互連拓撲AS節(jié)點與連接關系構成拓撲三維柱坐標AS節(jié)點三維分量的確定ρ分量與其出度（PeeringOutdegree）的對數(shù)反相關

θ分量沿逆時針方向按AS號從小到大依次均勻分布z分量的確定使用了我們稱為“AS距離”的參量AS距離在AS拓撲圖中，一個AS節(jié)點距離根AS節(jié)點的距離

AS拓撲的根節(jié)點的AS距離規(guī)定為0有向線段始端自治系統(tǒng)節(jié)點的AS距離加1選取最小值作為這個AS節(jié)點的AS距離

表達了從根節(jié)點到達這個節(jié)點所需要的最少AS跳數(shù)20001年6月20日全球IPv6AS拓撲水平投影SumofASes:142SumofRouteEntries:245SumofASesPeeringConnectivity:207MaximumASPathLength:28MaximumASPeeringOutdegree:20(AS1849)MaximumASesDistance:520001年6月20日全球IPv6AS拓撲SumofASes:142SumofRouteEntries:245SumofASesPeeringConnectivity:207MaximumASPathLength:28MaximumASPeeringOutdegree:20(AS1849)MaximumASesDistance:520001年6月20日中國IPv4AS拓撲水平投影SumofASes:41SumofRouteEntries:1059SumofASesPeeringConnectivity:43MaximumASPathLength:8MaximumASPeeringOutdegree:12(AS4808)MaximumASesDistance:320001年6月20日中國IPv4AS拓撲SumofASes:41SumofRouteEntries:1059SumofASesPeeringConnectivity:43MaximumASPathLength:8MaximumASPeeringOutdegree:12(AS4808)MaximumASesDistance:32001年6月20日8時自治系統(tǒng)出度分布出度分布呈現(xiàn)出兩極分化和“馬太”效應大出度AS節(jié)點對AS互連拓撲結構的影響大對于全球IPv6和中國IPv4網(wǎng)絡，出度為0~2的AS節(jié)點分別有121個和36個，占AS節(jié)點總數(shù)的85.2%和87.8%。2001年6月20日8時AS路徑長度分布

相似性：都呈現(xiàn)出雙峰分布，并且峰谷出現(xiàn)位置大致相同

2001年6月20日8時AS距離分布

呈現(xiàn)單峰分布特征

路由的迂回

2001年6月20日8時網(wǎng)絡地址前綴長度分布

IPv4地址分布

全球IPv4:1153912320中國IPv4:13378816全球可用IPv4地址占用率為30